專利名稱：保護氣罩設備的制作方法
有關的申請本申請要求1999年5月21日提交的臨時申請第60/135,362號的優先權，其全部公開內容在本說明書中用作參考。
噴射口一般設置得離基片表面不到1英寸，例如1/8英寸至1/2英寸。由于噴射器和基片表面之間這種有限的間隙，噴射器表面在反應過程中會覆蓋上產生的物質。為了減少在該區域中的積蓄量，一些CVD系統包括設置在噴射器和排放口前的保護罩。惰性的氣體如氮氣通過罩所承載的穿孔護板輸送以降低物質在罩上積蓄的速率。在CVD反應室中的高溫在穿孔護板上形成熱應力，這在一段時間后會引起護板變形。這種變形會破壞氮氣穿過護板的均勻流動及擾亂室內的氣流，使部分護板不能免于沉積材料的積蓄。護板向反應室輸送氮氣的能力隨著覆蓋沉積物而進一步減小，從而需要卸下并清洗或更換罩。
美國專利第5,849,088號和第5,944,900號已公開了多種保護罩結構，這些專利的全部公開內容在本說明書中用作參考。這些描述提供了改善罩的性能的具體結構細節。具體來說，由于使用了這些發明構思，罩的使用壽命得以延長。這里構思中的一些已證明可改善膜的均勻性。
雖然這些專利所述的護罩可改善膜的均勻性，但是仍需進一步改善。例如，所述的護罩包括惰性氣體管線，這些管線在罩的端部附近進入罩的通風系統，然后，向下延伸罩的長度至另一端。CVD系統結構一般需要使惰性氣體管線延伸至罩、彎曲，然后沿其長度延伸，再次彎回并從組件伸出。一般來說，氣體管線具有一系列孔，這些孔通常但又不是必須在管的彎頭之間沿罩的長度均勻分布。這些孔不設置在拐彎區域中。雖然這種結構證明優于以前的結構，但是，管中的彎頭在長度上并非為零，第一個孔設置在管再次變直處。這就導致在罩的端部氣流量低，而且在該區域材料會增加不合乎需要的積蓄。
如上所述，在CVD反應室中的高溫在穿孔護板中產生熱應力。隨時間這會引起護板變形和/或破裂。現有技術已經解決了這個問題。例如，美國專利第5,849,088號描述了一種護罩，該護罩可適應穿孔前壁的膨脹和收縮。雖然這是一種顯著的進步，但是，組件相對較復雜，制造成本高。
因此，需要提供一種改進的保護氣罩設備，它可減小在端部的物質積蓄，并且以一種成本較低的組件使穿孔前壁可以膨脹和收縮。
發明的目的和內容本發明的目的是提供用于化學汽相淀積過程中的保護氣罩設備，特別是提供用于保護氣體噴射器的暴露表面的氣罩組件。
本發明的另一個目的是提供一種氣罩組件，該組件可沿罩的長度形成基本均勻的惰性氣體流。
本發明的另一個目的是提供一種簡單的、成本較低的氣罩組件，該組件使穿孔前壁可以膨脹和收縮。
本發明的上述和其它目的是借助一種保護氣罩實現的，該保護氣罩包括一個罩本體，該罩本體具有一后壁，該后壁帶有凸緣，所述凸緣從所述本體的側部和端部延伸，一穿孔板被所述凸緣與所述后壁間隔開來地受到支承，因而所述后壁和穿孔板形成一通風系統。至少一條管道從所述罩本體的側部向內間隔開來，伸入所述通風系統，以便向所述通風系統供應惰性氣體，因而氣體向外流過所述穿孔板。一個止動裝置接合所述本體的每個端部和所述穿孔板的邊緣，以保將穿孔板固定在罩本體上，同時使穿孔板可以膨脹和收縮。
本發明的另一個目的是提供一種帶有可拆卸和可更換的穿孔前壁的罩組件。
本發明的另一個目的是提供一種壽命長且可以高效、經濟地制造和保養的罩組件。


圖1是CVD系統的處理艙或室的示意圖，表示本發明的氣罩。
圖2是本發明的氣罩組件的剖視圖。
圖3是本發明的罩設備的立體圖。
圖4是罩設備的后壁的一半的立體圖，表示穿孔氣體輸送管。
圖5是一個穿孔板部分的立體圖。
圖6表示穿孔板止動帽。
優選實施例的說明圖1示意地表示一個處理艙或室11，它沿著如美國專利第5,849,088號所述的CVD處理系統的路徑設置，上述美國專利全文在本說明書中用作參考。處理室11包括一個如美國專利第5,683,516號或第6,022,414號所述的噴射器12，用于將化學試劑或其氣態物質噴入在噴射器12正下面的反應室或處理區13中。被處理的片14借助輸送帶17移過反應室。片可以由鄰近反應室設置的加熱器18加熱。
如片或基片14移經噴射器時，噴射的氣體相互反應并與基片的上表面反應，在基片表面上形成薄而均勻的層或膜。包括反應副產物和未反應氣體的廢產物通過連接于排放系統的排氣孔21排放。
如圖1所示，一保護罩組件22設置在噴射器12的暴露表面和排氣道或排氣孔21的進口前。該罩使噴射器和排氣道與處理室13內發生的反應隔開，防止反應副產物和其它污染物沉積在噴射器和排氣道表面。罩組件也可防止上述副產物和污染物在罩表面上積蓄，從而使大多數副產物從處理室排入排放系統。
特別如圖2-5所示，罩組件22包括一個后壁26，該后壁鄰近于噴射器12的前表面設置，并圍繞噴射器外緣。該后壁包括一個槽28，該槽為試劑流入處理室提供進口通道。進口通道的尺寸、形狀和結構取決于噴射器及其孔道的結構。罩的后壁在槽28處設有限定一通道31的凸緣29。后壁的側部和邊緣設有端部和側部凸緣32和33。一個穿孔板34設置在凸緣29，32和33的頂部上。穿孔板最好有兩個部分，它的一個部分表示在圖5中。兩部分的切口37共同限定進口通道31的槽。切口38容納將要描述的惰性氣體進口管道。所述兩部分放在凸緣上，由端帽41固定，如圖6所示。端帽具有與后壁凸緣的端部相同的結構，包括凸緣42，所述凸緣接合后壁并將穿孔板的邊緣夾緊在后壁凸緣上。端帽由將支承件44安裝在罩組件上的螺釘43固定，如圖1所示。夾子46將穿孔板槽緣彈性地夾緊在進口孔道凸緣上。穿孔板和后壁的熱脹差通過穿孔板相對于后壁的滑動補償。后壁和穿孔板之間的空間構成通風系統。送入該通風系統的惰性氣體流過穿孔板上的穿孔，從而防止反應副產物在穿孔板上的沉積。
現在參閱圖4，惰性氣體是通過設置在后壁的每個邊緣上的通道或管47輸送的。所述管具有一伸展部48，沿著后部縱向延伸，并例如通過焊接固定在后壁上。伸展部48在彎頭49之間，管道的端部向上延伸以便從氣源接受惰性氣體。伸展部48具有穿孔51，以便使惰性氣體均勻地沿通風系統流動。按照本發明的一個特征，彎頭也具有穿孔52，以便使惰性氣體可流向通風系統的端部，從而防止副產物在罩端部附近沉積。
支承構件54沿彎曲部分焊接在后壁上，以便防止穿孔板變形。該支承構件在罩本體的端部之間延伸。在支承構件上形成多個孔或槽，以便使惰性氣體可沿通風系統流動。顯然，支承構件的位置及支承構件的數目可以改變。
罩組件也包括從罩組件22的上翻的邊緣被支承件44向外支承的罩本體56。罩本體56和罩組件22共同形成排放通道21的進口。罩本體56包括一個背部61和一個間隔開來的穿孔板62，以便在其間形成通風系統。惰性氣體借助管或管道64送入通風系統。
從前面的描述可以看出，本發明提供了一種簡單、造價相對較低的罩。該罩可以適應溫度變化的條件，穿孔板不致變形或破裂。這種罩組件可以容易地拆卸，以便清洗和/或更換穿孔板。惰性氣體可沿罩組件的長度和端部均勻地流動。
前面對本發明具體實施例的描述是為了說明和描述的目的，而并不是為了窮舉或將本發明限定在所公開的確切形式上，顯然按照上面的技術內容可以進行許多修改和變化。實施例是為了最好地解釋本發明的原理及其實際應用而被選擇和描述的，為的是使本專業技術人員能夠很好地應用本發明。可以構想出帶有適于特定應用的各種變化的各種實施例。本發明的范圍是由及其等同物限定的。
權利要求
1.一種保護氣罩設備，包括一個帶有后壁的罩本體，所述后壁帶有從所述本體的側部和端部向外延伸的凸緣，一個從所述后壁由所述凸緣間隔開來支承的穿孔板裝置，所述后壁和穿孔板形成一通風系統，至少兩條管道伸入所述通風系統，每條管道從所述罩本體的一側向內間隔開來，以便將惰性氣體送至所述通風系統，使氣體從所述穿孔板向外流動，以及接合所述本體的每個端部和所述穿孔板的邊緣的端帽，將穿孔板固定在罩本體上，同時使穿孔板能夠膨脹和收縮。
2.如權利要求1所述的保護氣罩設備，其特征在于所述穿孔板裝置包括兩個穿孔板，它們配合形成所述穿孔板裝置。
3.如權利要求1所述的保護氣罩設備，其特征在于包括一條管道，該管道具有一個鄰近所述后壁的邊緣沿所述后壁延伸的伸展部，以及一個鄰近所述后壁的端部的彎頭，所述管道包括沿所述伸展部及在彎頭上的穿孔，以便形成進入所述通風系統和端部的基本均勻的氣體流。
全文摘要
一種氣罩組件用于保護在化學汽相淀積系統中的噴射器的暴露表面。該氣罩組件包括一個后壁,該后壁支承穿孔板以形成一通風系統。穿孔板借助端帽固定在位。一條管道向通風系統中供應氣體。管道包括一個沿后壁延伸的伸展部并具有鄰近后壁的彎頭。管道包括沿伸展部和在彎頭上的穿孔,以便形成進入通風系統和端部的基本均勻的氣體流。
文檔編號C23C16/44GK1351675SQ00807884
公開日2002年5月29日 申請日期2000年5月19日 優先權日1999年5月21日
發明者尼爾·D·斯托達德, 索恩·K·尤赫 申請人:硅谷集團熱系統責任有限公司